知識處理工程設(shè)計論文

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1基于工程設(shè)計的知識表示方法

1.1基于邏輯式的規(guī)則表示技術(shù)

變量和規(guī)則模型可以對對象的知識進(jìn)行規(guī)則的表示。在對象領(lǐng)域內(nèi)的各種參數(shù)建模中都需要用到變量，例如，在設(shè)計注塑模時，利用澆注系統(tǒng)對象能建立2兩個變量，分別為浮點型分流道長度與字符串型形狀。在傳統(tǒng)知識的處理工具中，采用字符串方式進(jìn)行規(guī)則匹配，只有當(dāng)規(guī)則前件中字符串與事實庫中表示事實的字符串相等時，才可表示規(guī)則匹配。但是在實際應(yīng)用中，這種處理方式還存在一些問題，例如當(dāng)計算中存在變量數(shù)值時，就無法采用字符串匹配的方式進(jìn)行判斷，也就無法得知該變量是否大于其他數(shù)值。由于對象中存在變量，因此需要從邏輯上對變量的取值進(jìn)行判斷，確定其是否符合規(guī)則要求，邏輯式的規(guī)則表示技術(shù)使規(guī)則匹配方法更加便捷。這種表示技術(shù)不僅使傳統(tǒng)知識處理工具獲得了有效的拓展，還在極大程度上滿足了知識推理過程在運算時的多樣性需求。基于邏輯式的規(guī)則表示技術(shù)的構(gòu)建從真正的邏輯意義方面達(dá)到了專家判斷能力的目標(biāo)。

1.2基于廣義表的函數(shù)計算語言

在工程設(shè)計領(lǐng)域中，需要運用到較多的理論與公式，簡單的知識表示規(guī)則并不能滿足工程設(shè)計中眾多理論的描述需要。因此應(yīng)建立基于廣義表的函數(shù)計算語言，才能使知識建模階段的理論與公式集成更加豐富。

2面向工程設(shè)計的知識推理方法

面向工程設(shè)計的知識推理方法能充分利用規(guī)則系統(tǒng)進(jìn)行前向推理與反向推理：首先將工程設(shè)計中需要進(jìn)行求解的子對象搜索出來，然后盡量將系統(tǒng)推理集中在每一個子對象中進(jìn)行，大大縮小推理范圍，當(dāng)每一個子對象的推理全部完成之后，再綜合總體工程的設(shè)計。基于對象的知識推理算法范圍涉及較多，包括查找求解對象、查找與應(yīng)用求解知識、合并推理中間與結(jié)論的事實等。工程設(shè)計知識求解的子對象名稱與求解方法都集中于該算法的工程設(shè)計層次結(jié)構(gòu)的根節(jié)點中，并且具體子對象中還包含了該領(lǐng)域中的設(shè)計知識與變量，這不僅能有利于知識推理對工程設(shè)計的目標(biāo)進(jìn)行定位，包括總體目標(biāo)與分目標(biāo)，還可以盡量避免由于相關(guān)子對象的繁多復(fù)雜造成在知識應(yīng)用于求解過程中的組合爆炸問題。由此可見，基于對象的知識推理算法有著十分明顯的良好效果，適用于工程設(shè)計領(lǐng)域中的層次結(jié)構(gòu)。

3基于邏輯式的規(guī)則推理方法

在建立知識推理方法后應(yīng)建立規(guī)則的推理方法，由于規(guī)則是基于邏輯式的表示方法，致使其與常規(guī)推理方法存在一定的差距。規(guī)則的推理方法中，變量計算是由邏輯推理、計算方式、詢問方式的有效結(jié)合共同實現(xiàn)的，其中，計算方式是由廣義表中的函數(shù)語言計算得出，這一變量與其他變量是息息相關(guān)的，存在一定的經(jīng)驗關(guān)系；詢問方式主要是由用戶輸入后得出的變量值。基于邏輯式的規(guī)則推理過程中，針對規(guī)則前件中各節(jié)點進(jìn)行計算；如有未解的變量，應(yīng)采用前述方式來求解；如節(jié)點變量已求解，應(yīng)根據(jù)操作符邏輯進(jìn)行真實性計算；若規(guī)則推理方法中的前件部分通過了真實性檢測，而不確定值超過閾值且規(guī)則匹配，應(yīng)計算后件節(jié)點的不確定度，并將真實性驗證數(shù)據(jù)保存到事實庫中，作為其他規(guī)則推理的理論依據(jù)。反之，作為規(guī)則無法進(jìn)行匹配處理。

4結(jié)束語

綜上所述，面向工程設(shè)計的知識處理關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)具有較強(qiáng)的適用性，能夠很好地滿足工程推理和設(shè)計要求。該技術(shù)以多叉樹結(jié)構(gòu)，完整表示了產(chǎn)品的不同層次結(jié)構(gòu)，可根據(jù)產(chǎn)品的具體功能進(jìn)行建模，具有較強(qiáng)的表達(dá)能力和搜索速度，結(jié)構(gòu)冗余度較小。與此同時，該技術(shù)有效實現(xiàn)了不同對象的知識推理和表示，以便于各類知識的管理，盡可能避免在使用知識過程中組合爆炸問題的出現(xiàn)，并增強(qiáng)了知識推理能力，實現(xiàn)了工程經(jīng)驗公式、實踐理論和各項規(guī)則的集成。筆者希望更多專業(yè)人士投身到該項研究中，針對文中的不足之處，提出指正建議，為提高工程設(shè)計技術(shù)奠定堅實的基礎(chǔ)。

作者：易小彬 單位：中國石油工程建設(shè)公司華東設(shè)計分公司